Pertanyaan

Suatu keping sejajar dengan luas A = 30 cm 2 terpisahkan pada jarak d = 3 cm. Jika kapasitor diberi tegangan 300 volt, hitung gaya tarik antara bidang kapasitor!

Suatu keping sejajar dengan luas A = 30 cm² terpisahkan pada jarak d = 3 cm. Jika kapasitor diberi tegangan 300 volt, hitung gaya tarik antara bidang kapasitor! $\;$

Ikuti Tryout SNBT & Menangkan E-Wallet 100rb

Habis dalam

Klaim

A. Sekar

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Negeri Jakarta

Jawaban terverifikasi

Pembahasan

Untuk menjawab soal ini, kita harus menurunkan rumus gaya tarik antara keping kapasitor terlebih dahulu. Kita turunkan ini dengan menggunkan rumus usaha. Misalkan keping bergeser sejauh∆ d dan usaha yang dilakakukan oleh gaya tarik keping F 1 adalah W ab sebagaimana yang ditunjukkan gamabr di bawah ini. Anggap U a dan U b adalah energi kapasitor sebelum dan sesudah bergeser. Sekarang kita sudah mengetahui rumus gaya tarik antara keping kapasitor. Pada Soal Ini DIketahui: A = 30 cm 2 = 3× 10 -3 m 2 d = 3 cm = 3× 10 -2 m V = 300 V Ditanya: F = ...? Jawab: Kita hitung terlebih dahulu kapasitas kapasitor tersebut. Jumlah muatan yang tersimpan pada kapasitor tersebut yaitu Maka besar gaya tarik antara bidang kapasitor yaitu Jadi, gaya tarik antara bidang kapasitor adalah 1,33× 10 -6 N.

Untuk menjawab soal ini, kita harus menurunkan rumus gaya tarik antara keping kapasitor terlebih dahulu. Kita turunkan ini dengan menggunkan rumus usaha. Misalkan keping bergeser sejauh ∆d dan usaha yang dilakakukan oleh gaya tarik keping F₁ adalah W_ab sebagaimana yang ditunjukkan gamabr di bawah ini.

Anggap U_a dan U_b adalah energi kapasitor sebelum dan sesudah bergeser.

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell W subscript a b end subscript end cell equals cell negative increment U end cell row cell F increment d end cell equals cell negative open parentheses U subscript b minus U subscript a close parentheses end cell row cell F increment d end cell equals cell negative 1 half Q squared over C subscript b plus 1 half Q squared over C subscript a end cell row cell F increment d end cell equals cell negative 1 half fraction numerator Q squared d subscript 2 over denominator epsilon subscript 0 A end fraction plus 1 half fraction numerator Q squared d subscript 1 over denominator epsilon subscript 0 A end fraction end cell row cell F increment d end cell equals cell 1 half fraction numerator Q squared open parentheses d subscript 1 minus d subscript 2 close parentheses over denominator epsilon subscript 0 A end fraction end cell row cell F increment d end cell equals cell 1 half fraction numerator Q squared increment d over denominator epsilon subscript 0 A end fraction end cell row F equals cell 1 half fraction numerator Q squared over denominator epsilon subscript 0 A end fraction end cell end table$

Sekarang kita sudah mengetahui rumus gaya tarik antara keping kapasitor.

Pada Soal Ini

DIketahui:

A = 30 cm² = 3 × 10^-3 m²

d = 3 cm = 3 × 10^-2 m

V = 300 V

Ditanya: F = ...?

Jawab:

Kita hitung terlebih dahulu kapasitas kapasitor tersebut.

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row C equals cell fraction numerator epsilon subscript 0 A over denominator d end fraction end cell row C equals cell fraction numerator open parentheses 8 comma 85 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent space straight C squared divided by Nm squared close parentheses open parentheses 3 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent space straight m squared close parentheses over denominator 3 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent space straight m end fraction end cell row C equals cell 8 comma 85 cross times 10 to the power of negative 13 end exponent space straight F end cell end table$

Jumlah muatan yang tersimpan pada kapasitor tersebut yaitu

Maka besar gaya tarik antara bidang kapasitor yaitu

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row F equals cell 1 half fraction numerator Q squared over denominator epsilon subscript 0 A end fraction end cell row F equals cell 1 half fraction numerator open parentheses 2 comma 655 cross times 10 to the power of negative 10 end exponent space straight C close parentheses squared over denominator open parentheses 8 comma 85 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent space straight C squared divided by Nm squared close parentheses open parentheses 3 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent space straight m squared close parentheses end fraction end cell row F equals cell 1 comma 33 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent space straight N end cell end table$

Jadi, gaya tarik antara bidang kapasitor adalah 1,33 × 10^-6 N. space

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

0.0 (0 rating)

Pertanyaan serupa

Sebuah kapasitor keping sejajar yang luasnya A , dan jarak antara keping adalah d , dimuati sampai beda potensialnya V . Baterai pengisi kemudian diputus sambungannya dan jarak kedua keping kapasitor ...

4.5

Jawaban terverifikasi

Suatu kapasitor diisi dengan kaca (konstanta dielektrik = 5,4). Keping kedua kapasitor terpisah pada jarak 1 cm. Jika energi kapasitor 5 × 1 0 − 4 J dan potensial antara kedua keping adalah 400 volt. ...

0.0

Jawaban terverifikasi

5.0

Jawaban terverifikasi

Keping kapasitor mempunyai luas 600 cm 2 . Jarak kedua keping 2 cm . Jika kapasitor diberi muatan 900 μ C ,hitung gaya tarik antara kedua keping!

0.0

Jawaban terverifikasi

Kapasitor keping sejajar dengan luas permukaan 0 , 02 m 2 dan jarak antarkeping 2 cm . Jika beda potensial antara dua keping adalah 5 volt , berapakah energi yang tersimpan pada kapasitor tersebut?

4.6

Jawaban terverifikasi